EGGSCAN-AI - APLICAÇÃO WEB PARA CONTAGEM DE OVOS EM OVITRAMPAS PARA AEDES SPP.
DOI:
https://doi.org/10.14393/Hygeia2279463Palavras-chave:
Aprendizado profundo, Contagem automatizada, Mosquitos vetores, Vigilância entomológicaResumo
A pesquisa apresenta o EggScan-AI, uma aplicação web desenvolvida para automatizar a contagem de ovos de Aedes spp. em palhetas de fibra de madeira utilizadas em ovitrampas, preconizadas pelo Ministério da Saúde do Brasil. O objetivo é oferecer uma solução prática e escalável para programas de vigilância entomológica. A metodologia envolveu a instalação das armadilhas e obtenção de 130 palhetas em duas localidades no munícipio de Porto Velho-RO, seguido da digitalização com scanner doméstico, pré-processamento das imagens e o treinamento de um modelo YOLOv11 sobre 1.513 amostras de ovos registrados. O desempenho do modelo resultou em um mAP@50 de 0,895, precisão de 0,925 e recall de 0,808. Em ambiente operacional, com 130 palhetas reais, houve boa capacidade preditiva do modelo para a quantidade de ovos de Aedes observada (r = 0,92). Os resultados mostraram concordância com a avaliação humana e robustez em condições reais. Conclui-se que o EggScan-AI pode ser uma ferramenta acessível, consistente, capaz de reduzir o tempo das contagens e ampliar o esforço amostral durante o monitoramento desse importante mosquito, fortalecendo as estratégias de vigilância e controle vetorial.
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Referências
ANJARIA, P.; ASEDIYA, V.; BHAVSAR, P.; PATHAK, A.; DESAI, D.; PATIL, V. Artificial Intelligence in Public Health: Revolutionizing Epidemiological Surveillance for Pandemic Preparedness and Equitable Vaccine Access. Vaccines, v. 11, n. 7, p. 1154, 2023. https://doi.org/10.3390/vaccines11071154
BLAND, J. M.; ALTMAN, D. G. Statistical methods for assessing agreement between two methods of clinical measurement. The Lancet, v. 327, n. 8476, p. 307–310, 1986.
BORBA, V. H.; MARTIN, C.; MACHADO-SILVA, J. R.; XAVIER, S.; DE MELLO, F.; IÑIGUEZ, A. M. Machine learning approach to support taxonomic species discrimination based on helminth collections data. Parasites & Vectors, v. 14, n. 1, 2021.https://doi.org/10.1186/s13071-021-04721-6
BRASIL. Ministério da Saúde. Programa Nacional de Controle da Dengue – PNCD. Brasília: Ministério da Saúde, 2002.
BRASIL. Ministério da Saúde. 2025a. Centro de Operações de Emergências Dengue e outras arboviroses, Informe Semanal no 17, SE 01 a 23/2025 (09/06/2025), https://www.gov.br/saude/pt-br/assuntos/saude-de-a-a-z/a/arboviroses/informe-semanal/2025. Acesso em: 7 abr. 2025.
BRASIL. Ministério da Saúde. 2025b. Secretaria de Vigilância em Saúde e Ambiente, Departamento de Doenças Transmissíveis, Coordenação-Geral de Vigilância de Arboviroses, Nota Técnica nº 3/2025-CGARB/DEDT/SVSA/MS - Implementação da estratégia de Vigilância Entomológica de Aedes aegypti e Aedes albopictus com armadilhas ovitrampas para o território nacional.
CODEÇO, Claudia T. et al. Surveillance of Aedes aegypti: comparison of house index with four alternative traps. PLoS Neglected Tropical Diseases, v. 9, n. 2, p. e0003475, 2015. https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0003475
DAUDT-LEMOS, Matheus et al. Rising Incidence and Spatiotemporal Dynamics of Emerging and Reemerging Arboviruses in Brazil. Viruses, v. 17, n. 2, p. 158, 2025. DOI: https://doi.org/10.3390/v17020158
DIWAN, T.; ANIRUDH, G.; TEMBHURNE, J. V. Object detection using YOLO: challenges, architectural successors, datasets and applications. Multimedia Tools and Applications, v. 82, n. 6, p. 9243–9275, 2022. https://doi.org/10.1007/s11042-022-13644-y
DWYER, B.; NELSON, J.; HANSEN, T.; et al. Roboflow (Version 1.0) [Software]. 2024. Disponível em: https://roboflow.com. Acesso em: 7 abr. 2025.
EVANS, C. C.; MOORHEAD, A. R. A stand-alone tool for mosquito egg enumeration. Journal of the American Mosquito Control Association, v. 41, n. 1, p. 43–46, 2025.
EVERINGHAM, M.; VAN GOOL, L.; WILLIAMS, C. K. I.; WINN, J.; ZISSERMAN, A. The Pascal Visual Object Classes (VOC) Challenge. International Journal of Computer Vision, v. 88, n. 2, p. 303–338, 2010.
FAY, R.W.; ELIASON, D.A. A preferred oviposition sit as a surveillance method for Aedes aegypti. Mosquito News 26: 531–535 pmid:14651662, 1966.
FIOCRUZ. Instituto Oswaldo Cruz. Nota Técnica n.º 3/2014/IOC-FIOCRUZ/Diretoria: avaliação de armadilhas para a vigilância entomológica de Aedes aegypti com vistas à elaboração de novos índices de infestação. Rio de Janeiro: Fiocruz, 2014. Disponível em: https://fiocruz.br/ioc/media/nota_tecnica_ioc_3.pdf. Acesso em: 7 abr. 2025.
GABURRO, J.; DUCHEMIN, J-B; PARADKAR, P.N.; NAHAVANDI, S.; BHATTI, A. Assessment of ICount software, a precise and fast egg counting tool for the mosquito vector Aedes aegypti. Parasites & Vectors, v. 9, p. 590, 2016. https://doi.org/10.1186/s13071-016-1870-1
HAY, S. I.; GEORGE, D. B.; MOYES, C. L.; BROWNSTEIN, J. S. Big Data Opportunities for Global Infectious Disease Surveillance. PLoS Medicine, v. 10, n. 4, e1001413, 2013. https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1001413
HONÓRIO, N.A.; NOGUEIRA, R.M.R.; CODEÇO, C.T.; CARVALHO, M.S.; CRUZ, O.G.; MAGALHÃES M.A.F.M.; ARAÚJO, J.M.G.; ARAÚJO, E.S.M.; GOMES, M.Q.; PINHEIRO, L.S.; PINEL, C.S.; LOURENÇO-DE-OLIVEIRA, R. Spatial Evaluation and Modeling of Dengue Seroprevalence and Vector Density in Rio de Janeiro, Brazil. PLoS Neglected Tropical Diseases, v. 3, n. 11, p. e545, 2009. https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0000545
JAVED, N.; LÓPEZ-DENMAN, A. J.; PARADKAR, P. N.; BHATTI, A. EggCountAI: a convolutional neural network-based software for counting of Aedes aegypti mosquito eggs. Parasites & Vectors, v. 16, n. 341, 2023. https://doi.org/10.1186/s13071-023-05956-1
KHANAM, R.; HUSSAIN, M. YOLOv11: An Overview of the Key Architectural Enhancements. 2024. Disponível em: https://arxiv.org/abs/2410.17725. Acesso em: 12 abr. 2025.
KÜHL, N.; SCHEMMER, M.; GOUTIER, M.; SATZGER, G. Artificial intelligence and machine learning. Electronic Markets, v. 32, n. 4, p. 2235–2244, 2022. https://doi.org/10.1007/s12525-022-00598-0
LAZUARDY, M. F. S.; ANGGRAINI, D. Modern Front End Web Architectures with React.Js and Next.Js. International Research Journal of Advanced Engineering and Science, v. 7, n. 1, p. 132–141, 2022. Disponível em: https://irjaes.com/wp-content/uploads/2022/02/IRJAES-V7N1P162Y22.pdf. Acesso em: 22 abr. 2025.
LIMA-CAMARA, T. N. de; HONÓRIO, N. A.; LOURENÇO-DE-OLIVEIRA, R. Frequência e distribuição espacial de Aedes aegypti e Aedes albopictus (Diptera, Culicidae) no Rio de Janeiro, Brasil. Cadernos de Saúde Pública, v. 22, n. 10, p. 2079–2084, out. 2006. https://doi.org/10.1590/S0102-311X2006001000013
LIU, W.; ANGUELOV, D.; ERHAN, D.; SZEGERY, C.; REED, S.; FU, C. Y.; BERG, A. C. SSD: Single shot multibox detector. In: Computer Vision – ECCV 2016: 14th European Conference, Amsterdam, The Netherlands, October 11–14, 2016, Proceedings, Part I 14. Springer International Publishing, 2016. p. 21–37.
LIU, Y. L.; ZHAI, X. Z.; OLUWAFEMI, A. R.; ZHANG, H. Y. Influence of Substrate Color on Oviposition Behavior, Egg Hatchability, and Substance of Egg Origin in the Mosquito Anopheles sinensis (Wiedemann) (Diptera: Culicidae). Neotropical Entomology, v. 43, p. 483–487, 2014. https://doi.org/10.1007/s13744-014-0236-7
MAIA, J. C. S.; FERREIRA, H. R. P.; SILVA, L. E. S.; SANTANA, J. S.; LEAL, J. F. C.; TEIXEIRA, A. C.; GUEDES, M. I. F.; MARQUES, M. M. M.; PACHECO, A. C. L. M. Mapeamento de mosquitos Aedes spp. e detecção do vírus Dengue em zona urbana do município de Picos, Piauí. Research, Society and Development, v. 11, n. 1, e56311125157, 2022. https://doi.org/10.33448/rsd-v11i1.25157
MUZUMDAR, P.; BHOSALE, A.; BASYAL, G. P.; KURIAN, G. Navigating the Docker Ecosystem: A Comprehensive Taxonomy and Survey. Asian Journal of Research in Computer Science, v. 17, n. 1, p. 42–61, 2024. Disponível em: https://arxiv.org/abs/2403.17940. Acesso em: 22 abr. 2025.
NEILL, D. B. New Directions in Artificial Intelligence for Public Health Surveillance. IEEE Intelligent Systems, v. 27, n. 1, p. 56–59, 2012. https://doi.org/10.1109/mis.2012.18
NARANJO-ALCAZAR, J.; GRAU-HARO, J.; ZUCCARELLO, P.; ALMENAR, D.; BALLESTER, J. L.. Automatic counting and classification of mosquito eggs in field traps. Technical Report, Instituto Tecnológico de Informática, Valencia, 15 out. 2024.
OLIVER, N.; LEPRI, B.; STERLY, H.; LAMBIOTTE, R.; DELETAILLE, S.; DE NADAI, M.; LETOUZÉ, E.; SALAH, A. A.; BENJAMINS, R.; CATTUTO, C.; COLIZZA, V.; DE CORDES, N.; FRAIBERGER, S. P.; KOEBE, T.; LEHMANN, S.; MURILLO, J.; PENTLAND, A.; PHAM, P. N.; PIVETTA, F.; VINCK, P. Mobile phone data for informing public health actions across the COVID-19 pandemic life cycle. Science Advances, v. 6, n. 23, 2020. https://doi.org/10.1126/sciadv.abc0764
REDMON, J.; DIVVALA, S.; GIRSHICK, R.; FARHADI, A. You Only Look Once: Unified, Real-Time Object Detection. In: IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), Las Vegas, 2016. Proceedings [...]. [S.l.: s.n.], 2016. p. 779–788. https://doi.org/10.1109/CVPR.2016.91.
REITER, P.; AMADOR, M.A.; COLON, N. Enhancement of the CDC ovitrap with hay infusions for daily monitoring of Aedes aegypti populations. Journal of the American Mosquito Control Association, v. 7, n. 1, p. 52-55, 1991.
REN, S.; HE, K.; GIRSHICK, R.; SUN, J. Faster R-CNN: Towards real-time object detection with region proposal networks. Advances in Neural Information Processing Systems, v. 28, 2015.
SANTOS, J. P. C. D.; HONÓRIO, N. A.; NOBRE, A. A. Definition of persistent areas with increased dengue risk by detecting clusters in populations with differing mobility and immunity in Rio de Janeiro, Brazil. Cadernos de Saúde Pública, v. 35, n. 12, p. e00248118, 2019. https://doi.org/10.1590/0102-311X00248118
SANTOS, J. P. C.; HONÓRIO, N. A.; BARCELLOS, C.; NOBRE, A. A. A perspective on inhabited urban space: land use and occupation, heat islands, and precarious urbanization as determinants of territorial receptivity to dengue in the city of Rio de Janeiro. Int J Environ Res Public Health v.17 n. 18, p. 6537, 2020. https://doi.org/10.3390/ijerph17186537
SHEIKH, H.; PRINS, C.; SCHRIJVERS, E. Mission AI: The New System Technology. Springer Nature, 2023.
SILVA, L. M. de S.; LOPES, L. S.; BARROS, V.; ARAUJO, F. H. D. Segmentação e contagem automática de ovos do Aedes aegypti em palhetas de ovitrampa baseada em aprendizado profundo. Revista de Sistemas e Computação, v. 12, n. 1, p. 60–69, jan./abr. 2022. DOI: 10.36558/rsc.v12i1.7595. Disponível em: https://revistas.unifacs.br/index.php/rsc. Acesso em: 28 abr. 2025.
SOUZA, R. L.; NAZARE, R. J.; ARGIBAY, H. D.; PELLIZZARO, M.; ANJOS, R. O.; PORTILHO, M. M.; JACOB-NASCIMENTO, L. C.; REIS, M. G.; KITRON, U. D.; RIBEIRO, G. S. Density of Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) in a low-income Brazilian urban community where dengue, Zika, and chikungunya viruses co-circulate. Parasites & Vectors, v. 16, n. 1, art. 159, 2023. https://doi.org/10.1186/s13071-023-05766-5
VAN RIJSBERGEN, C. J. Information Retrieval. 2. ed. London: Butterworths, 1979.
VICENTE, M. N. de O.; HIGA, G. T. H.; PORTO, J. V. de A.; NUCCI, H. H. P.; SANTANA, A. B.; PORTO, K. R. de A.; ROEL, A. R.; PISTORI, H. Aedes aegypti Egg Counting with Neural Networks for Object Detection. Revista de Informática Teórica e Aplicada, v. 32, n. 1, p. 287–293, fev. 2025. https://doi.org/10.22456/2175-2745.143494
VICENTE, M. N. de O. et al. Aedes aegypti egg counting with neural networks for object detection. Revista de Informática Teórica e Aplicada, v. 32, n. 1, p. 287–293, 2025. https://doi.org/10.22456/2175-2745.143494
VIRTANEN, P. et al. SciPy 1.0: fundamental algorithms for scientific computing in Python. Nature Methods, v. 17, n. 3, p. 261–272, 2020. https://doi.org/10.1038/s41592-019-0686-2
WALLAU, G. L. et al. Arbovirus researchers unite: expanding genomic surveillance for an urgent global need. The Lancet Global Health v. 11, n. 10, p. e1501-e1502, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/S2214-109X(23)00325-X
WANG, M. et al. Enhancing vector control: AI-based identification and counting of Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) mosquito eggs. Parasites & Vectors, v. 17, art. 511, 2024. https://doi.org/10.1186/s13071-024-06587-w
XU, Y.; GOODACRE, R. On splitting training and validation set: a comparative study of cross-validation, bootstrap and systematic sampling for estimating the generalization performance of supervised learning. Journal of Analytical Testing, v. 2, n. 3, p. 249–262, 2018. https://doi.org/10.1007/s41664-018-0068-2
XU, Z.; LOU, W.; LU, W.; WEI, W. Cell State Recognition of Cytopathic Effect with YOLO Detector. Journal of Physics Conference Series, v. 2456, n. 1, p. 012029, 2023. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2456/1/012029
ZEMOURI, R.; ZERHOUNI, N.; RACOCEANU, D. Deep Learning in the Biomedical Applications: Recent and Future Status. Applied Sciences, v. 9, n. 8, 1526, 2019. https://doi.org/10.3390/app9081526




